June 23
La maggior parte dei computer, che vanno dagli smartphone ai server Web potenti, hanno, ambienti software dinamici complessi. Su di essi, i programmi di Start, Esegui, mettere in pausa e uscire in un turbinio di attività. Un sistema chiamato multiprogrammazione consente a un computer di servire molti programmi allo stesso tempo. Per mantenere i programmi di danneggiare i dati in altri programmi, computer utilizzano elementi di memoria chiamati base e limite di registri. I registri consentono di organizzare e proteggere ogni programma sul computer.
Oltre ai programmi applicativi che corrono, i computer hanno anche i sistemi operativi che eseguono attività di basso livello, come ad esempio la gestione del disco rigido, la lettura dei caratteri dalla tastiera o di controllo della connessione a Internet. Tra questi compiti, il sistema operativo, come Microsoft Windows o Apple iOS, consente al computer di eseguire più programmi contemporaneamente. Questa capacità, chiamato multiprogrammazione, permette l'interruttore del computer tra i programmi, avviare nuove e uscire gli altri. A ben scritto guardie del sistema operativo contro i problemi in cui si programma tenta di accedere ai dati che non appartiene ad esso. Se un programma sovrascrive i dati appartenenti ad un altro, il programma potrebbe bloccarsi e, eventualmente, portare l'intero computer una battuta d'arresto.
Moderna software del sistema operativo esegue la gestione della memoria, il carico e programmi riordinare come Start, Esegui e finitura. Qui, celle di dati in unità del computer centrale di elaborazione, o CPU, chiamati registri base e limite, tenere traccia delle posizioni di programma in memoria. I punti di registro base alla posizione di partenza del programma e il registro limite detiene la dimensione del programma. Insieme, i due registri definiscono lo spazio di memoria del programma utilizza. Quando un programma richiede dati, il gestore di memoria controlla la base e limite di registri per garantire quella posizione memoria del trattamento è all'interno del programma e non in un altro posto.
Un programma potrebbe chiudersi a causa di errori nella programmazione o problemi con i suoi dati. Se questo accade, il sistema operativo rimuove semplicemente il programma dalla memoria. Poiché i registri base e limite di identificare la posizione esatta del programma in memoria, il sistema operativo rilascia la memoria così gli altri programmi possono usarlo. Il fallimento di un programma rimane confinato in quel programma, mentre altri programmi di continuare a lavorare.
CPU del computer ha un numero limitato di registri. Si tratta di aree di memoria speciali, ad alta velocità utilizzate per eseguire operazioni aritmetiche e per accedere a locazioni di memoria. Il computer controlla i registri base e limite di un programma alla volta, anche se il computer ha decine di programmi in esecuzione. Quando un programma viene avviato, il sistema operativo crea uno spazio di informazione processo chiamato un'intestazione. Esso contiene il nome del programma, un numero di identificazione di processo e di altri parametri, tra cui i dati di localizzazione di base e limite. Se il sistema operativo sposta il programma in memoria, il gestore di memoria aggiorna la posizione di base nell'intestazione processo. Se il programma cresce, il limite aumenta. Questo sistema consente al computer di ospitare qualsiasi numero di programmi in esecuzione.